Двух- и четырехтактные двигатели
Двух- и четырехтактные двигатели — это двигатели , сочетающие в себе элементы как двухтактных , так и четырехтактных двигателей. Обычно они состоят из двух поршней .
Двигатель М4+2
[ редактировать ] | Этот раздел содержит контент, написанный как реклама . ( Октябрь 2022 г. ) |
Двигатель M4+2 , также известный как двухпоршневой двигатель внутреннего сгорания , представляет собой тип двигателя внутреннего сгорания, изобретенный польским патентообладателем Петром Менжиком. [1]
Двигатель M4+2 получил свое название от комбинации двухтактных и четырехтактных двигателей . Двухтактный двигатель внутреннего сгорания отличается простой конструкцией и системой изменения воздушной нагрузки, а также большим показателем выходной мощности. Цилиндры обоих модулей двухпоршневого двигателя соединены по одной оси общей головкой блока цилиндров в виде кольца. Поршни перемещаются с разной скоростью и с соответствующим смещением ступени. Два коленчатых вала соединены специальной трансмиссией, которая вращает четырехтактный коленчатый вал со скоростью, в два раза превышающей скорость двухтактного коленчатого вала. В M4+2 преимущества подключения обоих двигателей очевидны; поршни цилиндре двигателя, работающего в одном расположены сгорания, друг напротив друга, но в разных режимах. Оппозитно-поршневые двигатели уже испытывались как в 2-, так и в 4-тактном исполнении, комбинация двух разных циклов уникальна для этого двигателя. Двигатель имеет гораздо больший КПД по сравнению с значением безубыточности, известным для двигателей внутреннего сгорания (около 35%), и ближе к тому, который связан с паровые турбины или электродвигатели (около 70%). [ нужна ссылка ]
Преимущества:
- Более эффективное производство мощности (150 лошадиных сил при объеме 1000 куб.см в базовой версии)
- Возможность использовать различные виды топлива (натуральные растительные масла, а также нефть)
- Гораздо лучший экологический эффект – значительное сокращение выбросов углекислого газа и других газов.
- Снижение расхода топлива
- Длительное расширение хода
- Возможность изменения параметров сжатия без остановки двигателя.
- Простота конструкции [2] [3]
Идея была разработана в Силезском политехническом университете (Польша) под руководством Адама Цеселкевича. [4] Польши предоставило ему патент № 195052 Патентное ведомство . [5] Работу над новым двигателем внутреннего сгорания провела компания IZOLING PW в сотрудничестве с Силезским технологическим университетом в Гливице. Также были проведены консультации с исследователями Краковского технического университета. На данный момент изготовлены две рабочие модели двигателя. Предварительная модель основана на двух существующих двигателях (двухтактном мотоциклетном и четырехтактном двигателе для небольших машин). Данная модель подтверждает концепцию соединения двух- и четырехтактных двигателей. Вторая модель – функциональная. Новое решение для двигателя внутреннего сгорания было представлено на научных конференциях (КОНЕС '2002, Семинария биотоплива 2003 и т.д.) и в средствах массовой информации (журналы, газеты, ТВП, радио).
Рабочий цикл двигателя М4+2
[ редактировать ]
Этапы рабочего цикла:
- Выхлоп газа
- Приток свежего воздуха (две ступени)
- Среднее сжатие
- Двухступенчатое сжигание
- Расширение газа
Процесс заполнения происходит на этапе избыточного давления с использованием механического газового компрессора и дросселя для регулирования.
Изменению нагрузки способствует четырехтактный поршень, работающий как система динамического наддува и обеспечивающий хорошую очистку рабочего пространства.
Существует возможность изменения относительных положений поршней в процессе работы двигателя, что дает возможность изменять степень сжатия в зависимости от временного уровня нагрузки. Это говорит о возможности использования различных видов топлива для сжигания (низкооктановый бензин, биотопливо с высоким содержанием растительных компонентов).
Рабочий цикл характеризуется практически постоянным горением, характерным для объема рабочего пространства, увеличивающегося на стадии расширения. [6] [7]
Двигатель характеризуется:
- Расширенное расширение газа и ограничение температуры выхлопных газов на выходе,
- Изменчивость степени сжатия и возможность изменения степени сжатия во время работы двигателя в зависимости от нагрузки.
- Выгодное изменение рабочего пространства при сжатии смеси при разной полярности расположения коленчатых валов. Это делает возможным создание давления в цилиндре (в разумных пределах).
- Почти постоянная характеристика увеличения объема на стадии расширения при разных положениях поршня (влияет на устойчивую передачу мощности).
Расчеты показывают, что новый двигатель имеет более выгодные параметры и показатели работы:
- Увеличение теплового КПД двигателя (хотя механический КПД меньше, чем у обычного двигателя)
- Более высокий общий КПД – характеристика КПД более благоприятна при средней нагрузке. Он сравним с эффективностью дизельного двигателя, поэтому при эксплуатации расход топлива сравнительно меньше.
- Более высокий крутящий момент и более высокая выходная мощность по сравнению с четырехтактным двигателем SI с тем же рабочим объемом.
Двигатель Рикардо 2x4
[ редактировать ]Двухтактные режимы в настоящее время исследуются в компании Ricardo Consulting Engineers в Великобритании . Концепция заключается в переключении с одного режима на другой в зависимости от значения оборотов . Четырехтактный двигатель более эффективен при работе на полном газу, а двухтактный — наоборот. Когда небольшой автомобиль под большой нагрузкой работает на половинной скорости, двигатель автоматически переключается в двухтактный режим, который тогда более эффективен. Исследование показало снижение расхода топлива на 27%. [8] [9]
Двигатель М4+2 имеет четырехтактный поршень и двухтактный поршень. Вал четырехтактного поршня вращается в два раза быстрее, чем вал двухтактного поршня, а двухтактная часть всегда работает с половинной скоростью. Это обеспечивает постоянную оптимальную работу обеих частей в отношении расхода топлива. Те же принципы применимы и к двум различным двигателям, но конструкция M4+2 намного проще.
См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ Двухпоршневой двигатель внутреннего сгорания , Официальный сайт города Мышкув , Польша. (на польском языке). Архивировано 9 января 2017 г. в Wayback Machine.
- ^ Invenia Двигатель внутреннего сгорания нового поколения с различными видами топлива - обзор из Испании. Архивировано 25 марта 2008 г. в Wayback Machine.
- ^ BBS Обзор из Германии. Архивировано 29 января 2009 г. в Wayback Machine.
- ^ Журнал двигателей внутреннего сгорания KONES 2002 № 1-2. ISSN 1231-4005 , официальный польский образовательный сайт. [ мертвая ссылка ]
- ^ Информационный бюллетень Польского патентного ведомства (на польском языке). Архивировано 25 января 2007 г. в Wayback Machine.
- ^ Ежемесячник Академического форума Отчет, опубликованный польским академическим ежемесячником Forum Akademickie (на польском языке). [ мертвая ссылка ]
- ^ «Отчет, опубликованный польским научно-популярным журналом Strefa NDW » (на польском языке). Архивировано из оригинала 25 августа 2006 г.
- ^ Engineer Online Гениальный ход The Engineer (британский журнал) [ мертвая ссылка ]
- ^ неэлектрических гибридных двигателей Обзор технологий / Массачусетский технологический институт. Новый гибридный двигатель может снизить расход топлива. [ мертвая ссылка ]